por Alexandre Brame, Gerente de Inovação, Nolivade, Stéphane Frouel, Gerente de Projetos de Aquicultura e Maxime Hugonin, Gerente de Produto de Aquicultura, Mixscience, França
Alexandre Brame, Stephane Frouel e Maxime Hugonin relatam um ensaio de campo na França para avaliar o potencial de uma solução microbiana para modular beneficamente o microbioma no sistema de cultivo de trutas e melhorar a resistência e o desempenho desde a incubação dos ovos até o estágio inicial dos juvenis da truta arco-íris Oncorhynchus mykiss.
Entre as espécies aquáticas cultivadas, a truta arco-íris é uma das mais importantes. Alguns especialistas projetaram que o consumo mundial de trutas arco-íris chegará a 950, 000 toneladas métricas (mt) anualmente apenas no primeiro trimestre de 2020. A maior parte deste volume será fornecido pela aquicultura, com o volume global de vendas de trutas cultivadas em cerca de 830, 000 toneladas (t).
O custo relativamente alto continuado do salmão fez com que a truta arco-íris se estabelecesse como uma alternativa mais barata de peixe, oferecendo muitos dos mesmos benefícios para a saúde. Os especialistas prevêem uma taxa composta de crescimento anual para o mercado mundial de trutas arco-íris de aproximadamente 5% nos próximos 10 anos.
Contudo, as doenças são um problema primário na aquicultura de trutas e podem afetar gravemente sua progressão econômica em muitos países. O desenvolvimento de uma doença em peixes é o resultado da interação entre patógenos, hospedeiros e o meio ambiente. Numerosos estudos relataram que os tratamentos de água podem ser um fator indireto na formação das comunidades bacterianas do meio ambiente, pele, brânquias e trato gastrointestinal, comumente referido como 'microbiomas', de animais aquáticos.
Acredita-se que esses micróbios desempenham papéis importantes no desenvolvimento do hospedeiro, imunidade, digestão e nutrição. Pelo contrário, bactérias deletérias podem desempenhar papel invertido. As doenças encontradas na truta arco-íris incluem:aquelas causadas por bactérias (Aeromonas spp., Yersinia spp., doença renal bacteriana, Flavobacterium spp., …), parasitas (Gyrodactylus, Chilodonella, Trichodina, Epistylis, Trichophrya, Ichthyopthirius, Ichtyobodo, doença renal proliferativa, infestação de guelras amebianas, Coleps), fungos (Saprolegnia), e vírus (necrose pancreática infecciosa, septicemia hemorrágica viral, e necrose hematopoiética infecciosa).
Caso ocorra um distúrbio que cause um desequilíbrio, ou disbiose, no microbioma comensal, os peixes podem ser mais vulneráveis a infecções patogênicas. De fato, o trato gastrointestinal, além da pele, brânquias e qualquer modificação da água ambiental, são conhecidas por serem as principais vias de entrada de microrganismos potencialmente patogênicos em peixes.
As práticas de manejo destinadas a prevenir a ocorrência de doenças ou a degradação da qualidade da água são críticas para um sistema de cultivo bem-sucedido. Uma forte biossegurança / profilaxia para evitar a ocorrência de doenças é obrigatória para uma produção bem-sucedida. Entre estes, a infecção poderia ser prevenida protegendo os ovos incubados e controlando a microflora de água nos estágios iniciais dos peixes.
O impacto de novos produtos para preservar um microbioma estável e saudável de salmonídeos cultivados, em particular aquelas de soluções microbianas, estão recebendo mais atenção à medida que as práticas de aquicultura evoluem de acordo com as restrições a antibióticos e produtos químicos para tratar o animal e a água.
Espécies de Bacillus sp. são bactérias formadoras de esporos resistentes a condições físicas e químicas agressivas. Várias espécies apresentam características fisiológicas incomuns que lhes permitem sobreviver em várias condições ambientais, incluindo águas doces, sedimentos marinhos, areias do deserto, fontes termais, solos árticos e o trato gastrointestinal de peixes e crustáceos.
Aplicação de Bacillus spp. como probióticos em rações ou para biorremediação de água de cultivo têm grande potencial para a aquicultura sustentável. Espécies de Bacillus spp. pode desempenhar um papel desejável na manutenção da qualidade e equilíbrio ideais da água, o que significa uma redução do estresse, levando a um melhor equilíbrio imunofisiológico, maior equilíbrio intestinal, melhor crescimento e maior sobrevivência em animais aquáticos alvo.
Na presente pesquisa, demonstramos o potencial de uma solução microbiana baseada em Bacillus sp selecionados. cepas (Nolivade, França) diretamente aplicada na água de cultivo das primeiras fases da truta arco-íris.
Uma vez que foi hipotetizado que a suplementação de água de cultivo com solução microbiana modularia a estrutura da microbiota intestinal, o objetivo principal deste estudo foi caracterizar a microbiota intestinal de trutas arco-íris cultivadas com ou sem solução microbiana no sistema de produção. Portanto, o objetivo secundário desta pesquisa foi avaliar a capacidade das bactérias benéficas em prevenir a mortalidade ou perdas de desempenho zootécnico durante um desafio sanitário (bactérias patogênicas, fungos ou vírus).
Truta raceway trial
O ensaio da truta arco-íris foi realizado em canais internos de 1300 litros (l) em uma fazenda privada de trutas na França. Foi aplicado fluxo contínuo de água (com débito médio de 0,6 l / s). Todas as pistas experimentais foram conectadas a uma unidade comum de decantação projetada para filtrar mecanicamente a água. Temperatura, salinidade, e os níveis de oxigênio foram baseados nas condições ambientais do rio conectado à fazenda. Quatro pistas foram utilizadas para o controle (CTRL) e outras quatro para o produto experimental Nolivade (EXP).
Antes de incubar, 50, 000 ovos de truta foram depositados em prateleiras especiais despachadas em cada canaleta. Inicialmente, os ovos foram imersos por um dia em uma solução contendo a solução microbiana (2g do produto diluído em 10l de água), e então foi aplicado em sua forma original de pó, diretamente na água desde o primeiro dia após a eclosão até o dia 60. Esta solução microbiana foi aplicada a uma dose equivalente a 1,10e5 CFU / l de água da canaleta.
No dia 60, para análise de microbiota, 12 jovens juvenis foram amostrados por grupo, enxaguadas com água esterilizada e depois trituradas para extrair o DNA, a fim de demonstrar as alterações na estrutura da microbiota da truta arco-íris.
As amostras foram armazenadas em freezer -80º C até o processamento. Para extração total de DNA, o kit comercial QIAamp® DNA Stool Mini (QIAGEN) foi usado de acordo com as instruções do fabricante. Então, a região V4 do gene da subunidade do ribossomo 16S foi amplificada com primers contendo a região de sobreposição com os primers da plataforma Illumina.
Após verificação da qualidade dos amplicons, as amostras foram sequenciadas usando a plataforma Illumina MiSeq (biblioteca de extremidade pareada) com o kit V2 de 250 ciclos. A análise de bioinformática foi realizada por meio do software MOTHUR v.1.36.1. A classificação taxonômica foi obtida usando o banco de dados SILVA.
Finalmente, mortalidade cumulativa e desempenho de crescimento foram medidos. O diagnóstico veterinário foi feito ao longo do ensaio para identificar as doenças que ocorreram na fazenda durante o período experimental e para observar como elas afetam os peixes.
Impacto da solução microbiana na microbiota intestinal, resistência a doenças e desempenho da truta
As linhas de base taxonômicas abrangentes de taxa microbiana podem trazer uma boa visão geral do estado de saúde da truta arco-íris. Presume-se que os gêneros bacterianos comumente encontrados no intestino dos peixes, incluindo Vibrio, Aeromonas, Clostridium, Flavobacterium, Edwarsiella, Pseudomonas, Photobacterium, Renibacterium, Serratia, Yersinia, são cepas capazes de causar doenças.
Muitos desses micróbios geralmente compreendem componentes menores do microbioma intestinal e só surgem como oportunistas quando o peixe está estressado ou quando seu sistema imunológico está comprometido. Grande parte da literatura frequentemente se refere a desequilíbrios ou perturbações na microflora intestinal dos peixes e os potenciais efeitos adversos que podem surgir como resultado.
No presente estudo, após 61 dias de tratamento, A biodiversidade intestinal e a abundância do intestino da truta foram claramente moduladas pela solução microbiana e apareceram diferenças entre os grupos CTRL e EXP.
Bactérias do gênero Aeromonas, Clostridium e Serratia estavam significativamente ou pelo menos numericamente mais presentes no grupo controle, indicando que o estado de saúde da truta do grupo controle foi potencialmente alterado e os peixes foram mais suscetíveis a serem desafiados pelo estresse externo que ocorre durante o período de crescimento.
Um grande evento sanitário apareceu entre os dias 23 e 30 do experimento, quando uma importante ocorrência de Saprolegnia spp associada à alta presença de Aeromonas foi diagnosticada no intestino do grupo de controle. Esses patógenos costumam se tornar patogênicos para os peixes apenas quando os peixes estão estressados, ferido, em um estado nutricional pobre, temperatura chocada, ou de outra forma debilitado.
Uma série de fatores predisponentes estão envolvidos no desenvolvimento de infecções fúngicas em peixes - os fatores afetam os peixes e fungos, e uma combinação de fatores, em vez de uma única condição, leva à infecção. Há muito se acredita que os fungos responsáveis pela Saprolegníase são patógenos secundários, e as lesões são comumente vistas após o manuseio e após danos traumáticos à pele que podem ser causados por condições de superlotação ou em conjunto com poluição ou infecções bacterianas ou virais. Lesões de pele e brânquias são de longe as mais freqüentemente observadas, mas há relatos de infecção de órgãos internos.
A utilização da solução microbiana nos ovos e diretamente na água durante os estágios iniciais do desenvolvimento da truta teve um efeito protetor contra a infestação de juvenis por Saprolegnia e Aeromonas, uma vez que os peixes foram menos feridos e a sobrevivência foi significativamente melhor no final do tentativas. Assim, no final do período de berçário, a mortalidade média foi de 14,3 por cento para pistas experimentais, enquanto atingiu 21,1 por cento para pistas de controle, significando uma melhoria relativa de 33 por cento.
Esta proteção dos peixes pela solução microbiana teve efeitos positivos no desempenho final do crescimento, uma vez que o peso final do grupo experimental foi ligeiramente superior ao do controle. O peso individual final médio do grupo de controle foi 1,58g versus 1,65g para o grupo experimental, significando uma melhoria relativa de 4,2 por cento.
Conclusão
Caso o peixe seja desafiado por fungos associados a bactérias oportunistas, uma variedade de desinfetantes externos pode ser usada. Eles incluem o uso de verde malaquita, sulfato de cobre, permanganato de potássio, e formalina. Todos esses produtos são controversos, pois podem ter um efeito adverso no meio ambiente.
Este produto microbiano desenvolvido pela Nolivade parece ser uma via nova e promissora como solução preventiva em sistemas de criação de trutas. Este estudo demonstrou eficácia em reduzir a suscetibilidade dos peixes durante os primeiros estágios de sua vida, quando enfrenta mudanças ambientais e em caso de alta pressão patogênica.
